发现连接多个星系的炽热气体巨丝——其质量达银河系十倍

天文学家利用欧洲航天局的XMM-牛顿卫星与日本宇宙航空研究开发机构的朱雀X射线空间望远镜完成了这项发现。

本地宇宙中超过三分之一的"常规"物质——即构成恒星、行星、星系及生命的可见物质——处于失踪状态。这些物质虽尚未被观测到，但其存在对完善宇宙模型至关重要。

现有模型表明，这类难以捕捉的物质可能存在于连接高密度空间区域的气体长丝或纤维结构中。虽然此前已探测到此类纤维结构，但精确测定其性质颇具挑战：这些结构通常极为微弱，其辐射信号易被邻近星系、黑洞及其他天体的光芒所掩盖。

新近研究首次成功实现精准定位与表征，在近域宇宙中发现并精确测量了一条横亘于四个星系团之间的高温气体纤维结构。

"我们的研究成果首次与主流宇宙模型高度吻合——这是前所未有的突破，"荷兰莱顿天文台首席研究员康斯坦丁诺斯·米卡斯表示，"模拟计算似乎始终是正确的。"

XMM-牛顿的攻坚任务

这条温度高达1000万摄氏度的气体纤维质量约相当于银河系的十倍，连接着四个星系团：两端各分布两个。它们同属夏普利超星系团——这个包含8000余个星系的巨型结构是近域宇宙中最庞大的天体系统之一。

该纤维结构以对角线方向贯穿超星系团延伸2300万光年，相当于沿银河系长轴往返穿梭约230次。

康斯坦丁诺斯团队通过整合XMM-牛顿与朱雀的X射线观测数据，并深入分析其他望远镜的光学数据，最终完成对该纤维结构的特征测定。

两台X射线望远镜形成理想互补：朱雀在大尺度空间内测绘纤维的微弱X射线辐射，而XMM-牛顿则精确定位了纤维内部混杂的X射线污染源——即超大质量黑洞。

"借助XMM-牛顿，我们成功识别并排除了这些宇宙干扰源，确保观测目标纯粹是纤维气体，"德国波恩大学合著者弗洛里安·帕考解释道，"我们的研究方法成效显著，证实该纤维结构与宇宙大尺度模拟的预期完全吻合。"

并非真正失踪

此项发现不仅揭示了近域宇宙中前所未见的物质巨链，更展现了宇宙最致密、最极端结构——星系团——如何跨越浩瀚空间相互连接。

研究同时阐明了"宇宙网"的本质——这个支撑可见宇宙结构的巨大隐形纤维网络。

"该研究是望远镜协同观测的典范，为探测宇宙网微弱纤维的辐射建立了新标准，"欧空局XMM-牛顿项目科学家诺伯特·沙特尔补充道。

"更重要的是，它巩固了标准宇宙模型并验证了数十年的模拟成果：所谓'失踪'物质，或许确实潜藏在宇宙中难以观测的纤维脉络里。"

构建宇宙网的精确图谱是欧空局欧几里得任务的使命。该卫星于2023年升空，致力于探索宇宙网的结构与演化历史，同时深入探究暗物质与暗能量的本质——这两者虽占据宇宙95%的组分却从未被直接观测。欧几里得正联合其他暗宇宙探测器，共同破解宇宙学中最重大且悬而未决的谜题。